مقاله تست کشش

توضیحات محصول

دانلود مقاله تست کشش با فرمت ورد ودر 72 صفحه قابل ویرایش

فهرست :
 

• مقدمه 3
• منحني تنش- كرنش                                  4
• منحني تنش- كرنش مهندسي           4
• منطقه ي كشسان يا الاستيك                             8
• منطقه ي مومسان يا پلاستيك 11
• منحني تنش- كرنش حقيقي             20
• توزیع کرنش در نمونه ی کششی             24
• بررسي اثر عوامل مختلف در تست كشش            26
• اثر آهنگ كرنش                        26
• اثر دما 27
• شرح آزمایش                                          28
• نمونه هاي تست كشش                               28
• دستگاه كشش 30
• نمونه ی فولادی استوانه ای 32
• نمونه ی فولادی تخت 37
• نمونه ی آلومینیم استوانه ای                41
• نمونه ی آلومینیم تخت 45
• پلیمر تخت 49
• نمودار تنش- کرنش مهندسی پلیمر تخت 60
• تحلیل ونتیجه گیری                       62
• سطح مقطع شکست نمونه ها 68

قسمتی از متن مقاله تست کشش
مقدمه

آزمايش كشش مهندسي براي نشان دادن اطلاعات اساسي درباره ي استحكام مواد و به عنوان آزمايشي براي پذيرش خصوصيات ماده كاربرد زيادي دارد. در اين آزمايش نمونه تحت نيروي كششي يك بعدي كه به طور پيوسته زياد مي شود،قرار دارد و اين در حالي است كه ازدياد طول نيز به طور همزمان مشاهده مي شود. تنش-كرنش مهندسي بر اساس بار وارده-ازدياد طول بنا مي شود(شكل 1).

از روی منحنی تنش-كرنش مي توان مقادیر تنش تسلیم نمونه، استحکام کششی ، ازدیاد طول و انرژی جذب شده توسط نمونه و… به دست آورد.

 

منحني تنش- كرنش

در مجموع دو نوع منحني تنش-كرنش وجود دارد:
 

1. منحني تنش- كرنش مهندسي
2. منحني تنش- كرنش حقيقي

 

در زير به بررسي اين منحني ها و ذكر تفاوت هاي اين دو منحني مي پردازيم.

مقاله تست کشش

1)منحنی تنش- کرنش مهندسی:

شاید مهم ترین تست برای تحلیل مکانیکی مواد تست کشش باشد که یک نمونه با هندسه مشخص توسط فک های دستگاه کشیده می شود و یک transducer که به طور سری به فک های دستگاه متصل شده است ، رابطه بار اعمالی به نمونه و ازیاد طول نمونه را به پردازنده دستگاه ارسال می کند.

تنش و كرنش مهندسي بر اساس مقادير بار وارده – ازدياد طول بنا مي شود. تنشي كه در اين منحني تنش و كرنش استفاده مي شود تنش طولي ميانگين در نمونه ي كشش است كه از تقسيم بار بر سطح مقطع اوليه به دست مي آيد و آن را با S نمايش مي دهند.

كه در آن

P، تنش طولي ميانگين وA₀ ، سطح مقطع نمونه مي باشد.

نكته ي مهم اين است كه همان طور كه مشاهده مي شود اثر تغيير سطح مقطع در تنش مهندسي در نظر گرفته نمي شود.

كرنش مورد استفاده در منحني تنش و كرنش مهندسي ، كرنش خطي ميانگين است كه از تقسيم ازدياد طول بر طول اوليه سنجه به دست مي آيد و آن را با e نمايش مي دهند.

كه در آن

L₀ ، طول اوليه ي نمونه وL ، طول نمونه در هر لحظه مي باشد.

شكل ومقدار منحني تنش- كرنش يك فلز به تركيب شيميايي ، عمليات حرارتي ، تاريخجه قبلي تغيير شكل مومسان و آهنگ كرنش ، دما و حالت تنش وارده هنگام آزمايش كشش بستگي دارد. استحكام كششي نهايي (Ultimate tensile strength)  ،استحكام تسليم (Yield strength) ، درصد ازدياد طول ( (Elongationو درصد كاهش سطح مقطع (Reduction area)  پارامترهايي هستند كه در تشريح منحني تنش و كرنش هر فلز به كار مي روند. دو پارامتر اول معرف استحكام (strength) و دوتاي بعدي معرف نرمي (Ductility) هستند.

منحني تنش- كرنش مهندسي را مي توان به  محدود ه ي اصلي تقسيم كرد:
 

1. منطقه ي كشسان (Elastic region)
2. منطقه ي مومسان (Plastic region)

لازم به توضيح است كه محدود ه ي پلاستيك را نيز مي توان به دو محدوده با تغيير شكل يكنواخت و تغيير شكل غير يكتواخت تقسيم كرد، كه درادامه توضيح داده خواهد شد. قبل از بررسي اين مناطق بايد به تعاريف زير دقت كرد.

مقاله تست کشش

تعاريف :

استحكام تسليم (YS):

تنشي كه تسليم وشروع تغيير شكل مومسان، از اين تنش به بعد مشاهده مي شود. تسليم در اغلب فلزات انعطاف پذير چنان تدريجي است كه به سختي مي توان آغاز تغيير شكل مومسان را تعيين كرد. به همين دليل، تنش تسليم را معمولاً به روش "اٌفست" تعيين مي كنند. از نقطه 0.2 درصد كرنش ، خطي به موازات بخش كشسان خطي منحني تنش و كرنش ، ويا به فاصله ي كرنشي برابر 0.002 از مبداء مختصات رسم مي شود. استحكام تسليم  0.2 درصد از برخورد اين خط با منحني تنش و كرنش به دست مي آيد.

 

شکل(1)_ ناحیه نشان داده شده در کرنش های کم منحنی تنش-کرنش مهندسی برای مس چند بلوری آنیل شده

 

استحكام كششي نهايي :

استحكام كششي يا استحكام نهايي كششي (UTS)  برابر  است با  بار حداكثر تقسيم بر سطح مقطع اوليه ي نمونه، كه در ميان نتايج آزمايش كشش، بيشترين مقدار خواهد بود.

 

در ميان نتايج آزمايش كشش به استحكام كششي بيشترين توجه مي شود، ولي در واقع اهميت آن از استحكام فلز كمتر است. استحكام كششي فلزات نرم، حداكثر باري است كه هر فلز مي تواند تحت شرايط بسيار محدود بار گذاري يك بعدي در برابر آن پايداري كند. نشان داده خواهد شد كه اين مقدار با استحكام مفيد فلز كه معمولا تحت شرايط پيچيده تر تنش برقرار است، رابطه ي زيادي ندارد. سال هاي زيادي رسم بر اين بوده است كه استحكام قطعات را همان استحكام كششي در نظر بگيرند كه در ضريب اطميناني ضرب شده است. روابط تجربي به دست آمده بين استحكام كششي و خواصي مانند استحكام خستگي و سختي، روابط بسيار مفيدي اند. در مواد ترد، استحكام كششي معيار با ارزشي براي طراحي است.

مقاله تست کشش

استحكام شكست :

تنشي كه براي شكست يك نمونه لازم است كه در منحني تنش كرنش_ كرنش مهندسي مقدار آن از استحكام كششي كمتر است. البته بايد توجه شود كه، بعد از استحكام كششي به علت گردني شدن كه توضيح داده خواهد شد، نتايج تست كشش چندان معتبر و قابل استفاده نيست.

 
 

1. منطقه ي كشسان يا الاستيك

منطقه ي كشسان، محدود ه اي است كه در آن هنوز سيلان جسم شروع نشده و تغيير شكل ماده برگشت پذير يا در اصطلاح كشسان است. دراين محدوده تنش و كرنش از رابطه ي خطي هوك پيروي مي كنند. طبق قانون هوك، در كرنش هاي كم، نسبت تنش وارده بر جسم بر كرنش مقدار ي ثابت است، كه اين نسبت مدول الاستيسيته ي جسم يا ضريب يانگ مي باشد.

 

مدول يانگ توسط نيروهاي اتصال بين اتم ها تعيين مي شود. چون اين نيروها نمي توانند بدون تغيير ماهيت اصلي ماده تغيير كند، در نتيجه مدول كشساني يكي از مهم ترين خواص مكانيكي حساس به ساختار است. افزايش دما بيشترين اثر را در  كاهش مدول الاستيسيته دارد، در عين حال عواملي مانند اضافات آلياژي، عمليات حرارتي وكار سرد نيز مي توانند تغييرا ت ناچيزي در مدول الاستيسيته ايجاد كنند.

سطح زیر منحنی  تا مقدار کرنش به وجود آمده در نمونه، برابر انرژی مکانیکی در واحد حجم مصرف شده تا آن مقدار کرنش می باشد که به صورت زیر نشان داده می شود: